نام پژوهشگر: ساناز واجدیان
سمیه محمودی علی اسماعیلی
آشکارسازی تغییرات، یک چالش اساسی در کاربردهای گوناگون است. نظارت بر توسعه مناطق شهری یکی از کاربردهای مهم آشکارسازی تغییرات می باشد. اطلاعات دقیق در رابطه با توسعه شهرها برای مدیریت صحیح منابع و امکانات و کنترل مهاجرت از مناطق روستایی، مورد علاقه برنامه ریزان شهری است. مدیریت شهر، نیازمند یک منبع اطلاعاتی وسیع می باشد. داده های سنجش از دور، یک منبع اطلاعاتی مهم برای نظارت بر تغییرات کاربری و پوشش اراضی با قدرت تفکیک زمانی خوب و با صرف هزینه کم به شمار می روند. هدف این تحقیق، تاکید روی مزایای داده های سنجش از دور، برای بهبود طراحی یک چارچوب آشکارسازی تغییرات منطقه شهری بر مبنای تلفیق در سطح تصمیم* آشکارسازهای تغییرات مختلف است. با توجه به اهمیت طبیعت تغییر در بحث گسترش شهری و تنوع بالای عوارض در منطقه شهری و غیرمنطقی بودن اختصاص هر پیکسل به فقط یک کلاس، روش های آشکارسازی تغییرات مبتنی بر طبقه بندی و منطق فازی در این تحقیق استفاده شده اند. ایده اصلی این است که روش های آشکارسازی تغییراتی که در چگونگی بکارگیری داده ها متمایز باشند، لزوماً در الگوهایی که به صورت ناصحیح طبقه بندی می شوند اشتراک ندارند بنابراین خروجی های متفاوت و مکملی ارائه می کنند و با تلفیق خروجی های آنها می توان صحت آشکارسازی تغییرات را بهبود داد. فرآیند پیشنهادی شامل سه مرحله است: 1) پیش پردازش شامل تصحیح هندسی دقیق تصاویر با صحت زیر پیکسل و تصحیح رادیومتریکی به روش نرمالیزاسیون نسبی تصاویر، 2) آشکارسازی تغییرات به روش های مقایسه پس از طبقه بندی و آنالیز ترکیبی طیفی- زمانی* و 3) تجمیع خروجی های بدست آمده از روش های مذکور، با تلفیق در سطح تصمیم از روش های مختلف شامل 1) اپراتورهای میانگین 2) اپراتور ماکزیمم 3) اپراتورهای fuzzy integral. منطقه مورد مطالعه، شهر کرج و تصاویر مورد استفاده، تصاویر aster مربوط به سال های 2001 و 2012 می باشند. نتایج آشکارسازی تغییرات، حاکی از رشد 74/10 درصدی شهر کرج در بازه ی زمانی مذکور است. با ارزیابی صحت با استفاده از نقشه های پوششی موجود، ضریب کاپا برای روش مقایسه پس از طبقه بندی و آنالیز ترکیبی طیفی- زمانی به ترتیب 91/0 و 89/0 بدست آمد. از میان سه دسته روش تلفیق که در این تحقیق استفاده شده اند اپراتورهایfuzzy integral با ضریب کاپای 95/0 بهترین صحت را ارائه کردند. بطور کلی نتایج، بهبود صحت، ناشی از فرآیند تلفیق را نسبت به هر یک از آشکارسازهای تغییر واحد اثبات کردند.
سهیلا جعفری مهدی معتق
اتمسفر از عوامل تاثیرگذار و محدود کننده دقت، در داده های سنجش از دور از جمله، داده های راداری است. با توجه به اینکه سنجنده های راداری از طول موج بلند بهره می برند، دامنه داده های راداری کمتر تحت تاثیر اتمسفر بوده و مقدار این خطا در دامنه امواج رادار، قابل صرف نظر کردن است. اما تغییر ضریب شکست موج در طول مسیر و خطای ایجاد شده در فاز موج راداری به سبب این تغییر، انکارناپذیر است. داده های فاز در تداخل سنجی راداری برای تهیه نقشه های توپوگرافی و شناسایی تغییرات زمین به کار می رود که دقت آن به اختلافات موجود در دو تصویر راداری وابسته است. اتمسفر به عنوان پارامتری مهم در این تغییرات مطرح بوده و از عوامل محدود کننده دقت اینترفرومتری می باشد. اتمسفر شامل مولفه های گوناگونی ست که بخار آب در میان این مولفه ها دارای بیشترین تغییرات مکانی و زمانی در طول دو تصویربرداری می باشد. طبق مطالعات انجام شده، تغییرات 20 درصدی بخار آب خطایی معادل 10 الی 14 سانتیمتر را در نقشه های جابجایی در پی دارد. علاوه بر بخار آب، فشار و دمای اتمسفر از دیگر عوامل تاثیرگذار بر دقت فاز است. یونسفر نیز خطای قابل توجهی ایجاد می کند که به دلیل وابستگی مقدار آن به فرکانس موج ارسالی، میتوان این خطا را توسط برداشت های چند فرکانسه تخمین زد. برای کاهش خطای اتمسفری از تصاویر راداری، دو روش کلی وجود دارد. در روش نخست که بر اساس تعدیل خطاست، بدون توجه به ماهیت خطا و منبع ایجاد آن، اثر اتمسفری کاهش داده می شود. برای مثال می توان به روش های میانگین گیری، آنالیز سری زمانی و برازش مدل با استفاده از نقاط معلوم اشاره نمود. روش دوم که با در نظر گرفتن ماهیت خطا و منبع ایجاد آن است، تاثیر پارامترهای مختلف را بر فاز اندازه می گیرد. به کارگیری داده های سنجنده های modis و meris، مدل های جهانی اتمسفر، داده های gps و اطلاعات اتمسفری رادیوساند از جمله روش های متداول نوع دوم می باشند. در این تحقیق، علاوه بر معرفی و مقایسه روش های ذکر شده، مدل جهانی era-interim در کنار داده های modis و meris برای کاهش اثر اتمسفری در دو منطقه مطالعاتی مورد آزمایش قرار گرفته و پیاده سازی شده است و نتایج حاصل با توجه به ویژگی جغرافیایی و توپوگرافی دو منطقه مقایسه می گردد. علاوه بر این به کارگیری داده های خارجی در باند x در مقایسه با باند c برای تصحیح اتمسفری بررسی شده است. برای ارزیابی بهتر دقت نتایج به دست آمده، از مشاهدات ایستگاه های gps، برای منطقه و تاریخ مورد مطالعه استفاده شده است.